Question

12．實驗室中有一未知濃度的稀鹽酸，某學生在實驗室中進行測定鹽酸的濃度的實驗．請完成下列填空：
（1）配制100mL 0.10mol•L^-1 NaOH標準溶液．稱量0.4g氫氧化鈉固體．
（2）取20.00mL待測鹽酸放入錐形瓶中，并滴加2～3滴酚酞作指示劑，用自己配制的NaOH標準溶液進行滴定．重復上述滴定操作2～3次，記錄數據如下．

實驗編號	NaOH溶液的濃度（mol•L-1）	滴定完成時，NaOH溶液滴入的體積（mL）	待測鹽酸的體積（mL）
1	0.10	22.62	20.00
2	0.10	22.72	20.00
3	0.10	22.80	20.00

①滴定達到終點的標志是最后一滴NaOH溶液加入，溶液由無色恰好變成淺紅色且半分鐘內不褪色．
②根據上述數據，可計算出該鹽酸的濃度約為0.11mol•L^-1（保留兩位有效數字）．

③排去堿式滴定管中氣泡的方法應采用如圖1所示操作中的丙，然后輕輕擠壓玻璃球使尖嘴部分充滿堿液．
④若滴定開始和結束時，堿式滴定管中的液面如圖2所示，則起始讀數為0.00 mL，終點讀數為26.10 mL；所用NaOH溶液的體積為26.10 mL．
⑤在上述實驗中，下列操作（其他操作正確）會造成測定結果偏高的有DE（填字母序號）．
A．滴定終點讀數時俯視
B．酸式滴定管使用前，水洗后未用待測鹽酸潤洗
C．錐形瓶水洗后未干燥
D．稱量NaOH固體中混有Na₂CO₃固體
E．堿式滴定管尖嘴部分有氣泡，滴定后消失．

Answer 1

分析 （1）依據m=CVM計算需要溶質的質量；
（2）①酚酞遇到堿顯紅色，當最后一滴NaOH溶液加入，溶液由無色恰好變成淺紅色且半分鐘內不褪色，可判斷達到終點；
②先判斷數據的合理性，求出標準NaOH溶液體積，然后依據c（待測）=$\frac{c（標準）×V（標準）}{V（待測）}$求出即可；
③堿式滴定管的氣泡通常橡皮管內，只要將滴定玻璃頭朝上，并擠橡皮管中的玻璃珠就可以將氣泡沖排出；
④讀取滴定管數值時，應平視刻度線，凹液面最低處與刻度線相切，精確度為0.01mL；
⑤根據c（待測）=$\frac{c（標準）×V（標準）}{V（待測）}$分析不當操作對V（標準）的影響，以此判斷濃度的誤差．

解答 解：（1）配制100mL 0.10mol•L^-1 NaOH標準溶液，需要氫氧化鈉質量m=0.10mol/L×0.1L×40g/mol=0.4g；
故答案為：0.4；
（2）①滴定時，當溶液顏色變化且半分鐘內不變色，可說明達到滴定終點，即酚酞在酸中為無色，在堿性溶液中顯淺紅色，
故答案為：最后一滴NaOH溶液加入，溶液由無色恰好變成淺紅色且半分鐘內不褪色；
②3組數據均合理，得出V（標準）=$\frac{22.62+22.72+22.80}{3}$=22.7mL，c（待測）=$\frac{c（標準）×V（標準）}{V（待測）}$=$\frac{0.10mol•{L}^{-1}×22.7mL}{20.00mL}$═0.1135≈0.11mol/L；
故答案為：0.11mol/L；
③堿式滴定管的氣泡通常橡皮管內，只要將滴定玻璃頭朝上，并擠橡皮管中的玻璃珠就可以將氣泡沖排出，故答案為：丙；
④若滴定開始和結束時，堿式滴定管中的液面如圖2所示，則起始讀數為 0.00 mL，終點讀數為 26.10mL；所用NaOH溶液的體積為 26.10mL；
故答案為：0.00；26.10；　26.10；
⑤A．滴定終點讀數時俯視讀，造成V（標準）偏小，根據c（待測）=$\frac{c（標準）×V（標準）}{V（待測）}$分析，可知c（待測）偏小，故A錯誤；
B．酸式滴定管使用前，水洗后未用待測鹽酸潤洗，待測液的物質的量偏小，造成V（標準）偏小，根據c（待測）=$\frac{c（標準）×V（標準）}{V（待測）}$分析，可知c（待測）偏小，故B錯誤；
C．錐形瓶水洗后未干燥，待測液的物質的量不變，對V（標準）無影響，根據c（待測）=$\frac{c（標準）×V（標準）}{V（待測）}$分析，可知c（待測）不變，故C錯誤；
D．相同質量氫氧化鈉、碳酸鈉，氫氧化鈉消耗鹽酸的物質的量多，所以稱量NaOH固體中混有Na₂CO₃固體，導致消耗標準液體積偏大，根據c（待測）=$\frac{c（標準）×V（標準）}{V（待測）}$分析，可知C（待測）偏大，故D正確；
E．堿式滴定管尖嘴部分有氣泡，滴定后消失，導致計算時消耗標準液體積偏大，則根據c（待測）=$\frac{c（標準）×V（標準）}{V（待測）}$分析，可知C（待測）偏大，故E正確；
故選：DE．

點評 本題考查了中和滴定實驗，明確使用原理及操作步驟是解題關鍵，注意依據c（待測）=$\frac{c（標準）×V（標準）}{V（待測）}$進行誤差分析的方法，題目難度不大．